[发明专利]一种低渗气藏产能计算方法

说明书

本发明公布了一种低渗气藏产能计算方法，其方法是综合考虑启动压力梯度、应力敏感及滑脱效应，基于气体非稳态渗流方程，建立了低渗气藏不稳定渗流的无限大地层平面径向流数学模型，利用Laplace变化和数值解析求解模型，并考虑气体的高速非达西渗流，建立无限大地层低渗气藏产能方程表达式。其产能方程综合考虑造成低渗气藏非线性渗流特征的启动压力梯度、滑脱效应、应力敏感及气体的高速非达西渗流，为今后低渗气藏的实际生产提供了理论依据和参考，降低产能建设风险。

技术领域

本发明涉及一种低渗气藏产能计算方法，属于油气田开发技术领域。

背景技术

近年来，低渗气藏随着油气开采技术不断地进步和油气水渗流机理的逐渐完善，得到了快速发展，准确快速地计算低渗气藏产能成为了一个急需解决的难题。国内外许多学者都对低渗透气藏渗流机理及产能进行了研究，发现了滑脱效应对产能的影响与压力的大小有关，验证了渗流机理中启动压力梯度的存在与否和对产能的影响；证实了在评价产能考虑应力敏感的必要性。但前人没有综合考虑低渗气藏非线性的影响因素及气体的高速非达西渗流，其产能公式存在片面性，导致产能计算误差较大大，查考价值有限,不能为气藏的开发提供有力的理论支持。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种低渗气藏产能计算方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低渗气藏产能计算方法，其整体步骤如下：

气体非稳态渗流连续性方程：

低渗气藏中随着地层压力的下降，应力敏感效应的出现，对地层渗透率的影响可表示为：

滑脱效应对地层的影响，引入克式渗透率来描述：

考虑启动压力梯度的运动方程：

状态方程：

气体等温压缩系数：

拟压力的定义：

可得：

规定速度沿径向向外为正，(3)、(4)、(7)～(9)代入(1)式，可得：

假设μZ为常数，取其平均值的乘积，对于由于启动压力梯度和的数量级相对很小，本文中对其忽略不计。

得到无限大地层的方程组：

将(11)式写成无量纲形式，并对各项进行拉普拉斯变换：

解得拟压力通解为：

求得井底拟压力的表示函数：

对(14)式进行解析反演，对函数进行分析可以得出井底拟压力的积分回路，如图1所示，且函数在积分回路内部解析，由柯西定理可得闭合积分回路的积分为0。

根据Jordan定理，沿圆弧的积分也为零和所考虑的时间非负，按照拉普拉斯反演公式，得到井底拟压力：

最后解的井底拟压力为：